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科学・技術

沸騰したお湯から生き残る方法

How to Survive Boiling Water (taxa.substack.com)

463 pointsby cainxinth106 コメント

要約

この記事は、プロバイオティクス入りのお茶を沸騰させた際に、その効果について疑問を投げかけることから始まります。科学者たちは、微生物学の観点から、熱に弱いプロバイオティクスが実際に効果を発揮するのかを実験室で検証しようと試みます。この探求は、ルイ・パスツールによる発酵と低温殺菌の発見、そして現代の衛生観念やプロバイオティクス産業へと繋がる科学史を紐解きます。

全文翻訳

沸騰したお湯から生き残る方法 プロバイオティクスのパラドックス Jane A. Cook 2026年7月19日 76157 共有 MITで最も悪名高い牛乳パックの物語は、多くの良い物語と同じように、大学の寮で始まります。 問題の牛乳は1994年に購入され、2026年にジャスティン・ケイブという学部生によって再発見されました。その時点までに、乳糖不耐症だったとされるケイブは、10ヶ月前に冷蔵庫に放置した牛乳をさらに使うこともありませんでした。歴史の彼方に失われた理由で、彼は牛乳を捨てませんでした。彼は牛乳に誕生日パーティーを開きました。 牛乳は、背の高いシングルウォールのジャーに入れられ、冷蔵されずにその生涯を過ごしました。27年間、ランダムホールの寮の住人たちは忠実に集まり、その誕生日を祝いました。20歳で、牛乳はMITに応募しましたが、拒否されました¹。ジャーは、内部のガス圧を解放するために定期的に「バブリング」されましたが、牛乳は安定した最終形態、つまり濁った茶色の液体に達しました。なぜ牛乳は決して捨てられなかったのかと尋ねられたとき、ランダムホールの住人の一人はこう答えました。「物語を作れるものを、なぜ捨てる必要があるのか?」 牛乳(中央、パーティーハット着用)とその友人たちが21歳の誕生日を祝う(クレジット:MIT)。 「普通は捨てられるものから学んだこと」は、ルイ・パスツールのものを含む、多くの科学者の回想録のタイトルになり得るでしょう。ワイン造りは、まあ、ワインを生産しますが、樽の壁に酸性結晶も生産します。これらの副産物は廃棄されず、パスツールとその同時代人によって研究されました。パスツールの観察は、化学の理解に革命をもたらし、彼のキャリアを定義し、現代の食品安全の基盤を築いた現象、すなわち発酵につながりました。 発酵の原因となる微生物は、それらの集合的な努力の結果として生じる質感、色、匂いを通してのみ、私たちの肉眼で見ることができます。アリストテレスから1850年代まで、非生物的な出発物質(穀物や牛乳など)の固有の性質が、有用なもの(ビールやヨーグルトなど)への自発的な発酵や、最終的な腐敗を可能にすると考えられていました。 パスツールこそが、発酵中に起こる変化には生きた生物が必要であることを証明しました。彼は、ガスは通過させるが微生物は通過させないカスタムフラスコに入れた栄養豊富な培養液を加熱しました。パスツールはその後、フラスコの一つを加熱し、培養液を空気にさらしました。もし沸騰した培養液が自発的に変化するなら、それは空気や環境中の微生物にさらされていてもいなくてもそうなるはずです。 首を折られたフラスコは曇って発酵し、バクテリアが繁殖しましたが、滅菌されたフラスコは透明なままでした。 パスツールの有名な「白鳥の首」フラスコ実験(1861年)(イラスト出典:Vedantu) この発見は、ナポレオンにとって朗報でした。フランスは、ワインをイギリスに輸出する際に、お金を失い、さらに憂慮すべきことには、評判を失っていました。ワインは輸送中に「自発的に」悪くなってしまったのです。フランス政府は、腐敗したワインの謎を解決する科学者に賞金を提供しました。微生物駆動の発酵プロセスに関する知識を得て、パスツールはワインに対して、培養液に行ったことと同じことを、より穏やかに行いました。彼はワインの風味を損なうことなく微生物を殺すのに十分な温度でワインを加熱しました。1865年の発明から間もなく、このプロセスは低温殺菌法として不朽の名声を得、保存された牛乳を安全に飲むことを可能にしました²。 したがって、バクテリアを殺すことは現代生活の主要な関心事となりました。今日、その最も目に見える現れは、抗生物質(1940年代に初めて利用可能になった)かもしれません。CDCのデータによると、2024年には米国で約10人に7人が抗生物質を処方されました。それに次ぐのは、米国のスーパーマーケットで見られる、めまいがするほど多様な消毒製品かもしれません。 あまり目立たないのは、スーパーマーケットや医薬品などを可能にしている殺菌インフラストラクチャです。高温高圧滅菌装置やその他の医療機器のメーカーであるSteris社は、年間50億ドルの収益を上げ、時価総額は210億ドルです。米国は毎年約500億リットルの液体牛乳を低温殺菌しています。ほうれん草のような葉物野菜をパッケージ化するために、野菜は希釈された漂白剤溶液で洗われ、残っている土壌微生物を殺します。まだまだ例を挙げられます。 しかし、バクテリアとの戦争には、それ自体が戦争している産業があります。この産業は、科学者、食品・飲料業界、製薬会社、医師、そしてインフルエンサー、マーケティングの達人、あらゆる種類の機会主義者たちの想像力を捉えています。この産業は、一部の微生物は敵ではなく味方である(真実)と強調し、あなたはそれらを常に大量に、意図的に食べるべきであり、できればそれらを含む製品により多くのお金を払うべきである(疑問)。これがプロバイオティクス産業です。 「プロバイオティクス」は少し誤解を招く言葉です。それは「生命のために」または「生命を促進する」という意味ですが、プロバイオティクスの正式な定義は、実際の生きた微生物です。簡単に言えば、プロバイオティクスを摂取することは、単に意図的にバクテリアを食べることです。意図的に、と言うのは、私たちは環境から常に無意識のうちに微生物を消費しており、その存在や影響にはほとんど気づいていないからです。私たちが殺そうと多くの時間とエネルギーを費やしているバクテリアは、種レベルで見ると、私たちの体の中や表面に生息する無害で有益なバクテリアの組み合わせによって、少なくとも1000対1で数で劣っています。プロバイオティクスが利用しようとしているのは、この後者の有益性という特性です。 利用、と言うのは、最近の食料品店への旅行のためです。私は風邪をひいていて、レモンジンジャーティーを探していました。Bigelow社の製品を購入し、家に帰り、お湯を沸かし、ティーバッグに注ぎ、しばらく待って、蜂蜜を加え、一口飲みましたが、ほとんど吐き出しました。お茶には期待通りのジンジャーの風味、レモンのヒント、そして私が特定できなかった粉っぽい、アルカリ性の後味がしました。率直に言って、それはひどい味でした。(Bigelow社、ごめんなさい)。 箱をもう一度調べました。鼻詰まりの状態では、私は無意識のうちにお茶会社の新製品、プロバイオティクス入りBigelowレモンジンジャーを購入していました。このお茶が、私が喜んで飲んでいた他のお茶と違う点は、レモングラスやシナモンといった良い響きのものに加えて、バクテリアが含まれていたことです。私が低温殺菌よりも40℃高い温度で煮沸したバクテリアです。 私が飲んでいたのは死んだバクテリアの水だったから、お茶はまずかったのでしょうか?そして、通常の抽出プロセスが最終的にそうなってしまうのであれば、なぜお茶にバクテリアを入れることに意味があるのでしょうか? これら二つのうち、一つは他と似ていません。 私は、ラボのハッピーアワーで、このことを私の博士論文の指導教員に話しました。「知ってるよ、右?」と彼女は突然活気づきました。「プロバイオティクスティーは本当にまずいんだよ。」私はもう一人証人がいて興奮しました。「どうせ煮沸して殺してしまうバクテリアを入れるのはクレイジーじゃない?」と私は尋ねました。「全部詐欺なの?」彼女はすでに頷いていました。「お茶の中のバクテリアが本当に腸に届くのか、そしてそこに届いたときに何か役に立つことをするのか、疑問に思わざるを得ないわ」と彼女は言いました。 次に何が起こったのか、あるいは誰が何を提案したのかを正確に覚えていると言ったら嘘になります。私が覚えているのは、一つのアイデアだけです。微生物学者である私たちのように、この一見パラドックス的なマーケティング戦術をテストするというアイデアです。アイデアはシンプルでした:お茶バッグからバクテリアをラボで育ててみたらどうだろうか? 私は家に帰りました。私はバクテリア入りのお茶の箱を見つめました。 物語を作れるものを、なぜ捨てる必要があるのか? パート1:セットアップ BC30™は、バクテリア株の略で、Bacillus coagulans GBI-30, 6086®を指します。2012年にFDAからGRAS(一般に安全と認められている³)の指定を受け、プロバイオティクスのウェブサイトによると、世界中の「主要な食品、飲料、ペットフード製品」1000以上に含まれています。 お茶からこれらのバクテリアを成長させるために、私は3つのことを知る必要がありました。 この種はラボで成長させても安全か? それは何を食べるのが好きか? 好む成長条件は何か? 一般的に、私はラボで成長させたバクテリアを摂取しないようにしています。たとえ最も安全性の低い指定であるBSL-1であってもです。商業的なプロバイオティクスであるという性質上...